Tài liệu Nghiên cứu sản xuất gạch bê tông không nung sử dụng nguồn vật liệu trên địa bàn tỉnh trà vinh và các vùng phụ cận

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÂM NHỰT TOÀN NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG NGUỒN VẬT LIỆU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH VÀ VÙNG PHỤ CẬN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÂM NHỰT TOÀN NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG NGUỒN VẬT LIỆU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH VÀ VÙNG PHỤ CẬN Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS ĐẶNG CÔNG THUẬT Đà Nẵng – Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác. Tác giả luận văn Lâm Nhựt Toàn NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG NGUỒN VẬT LIỆU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH VÀ VÙNG PHỤ CẬN Học viên: Lâm Nhựt Toàn Chuyên ngành: Kỹ thuật XD công trình DD & CN Khóa: XDK32.TV Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt - Đề tài tiến hành nghiên cứu chế tạo gạch bê tông không nung sử dụng cốt liệu trên địa bàn tỉnh Trà Vinh và vùng phụ cận. Khảo sát, lấy mẫu vật liệu, thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cát tại địa phương và đá mạt Biên Hòa theo TCVN 7572:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa – Phương pháp thử) để đánh giá chất lượng vật liệu theo TCVN 7570:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật). Chế tạo mẫu thử, xác định các chỉ tiêu cơ lý (cường độ nén, độ hút nước, độ rỗng) của gạch xi măng cốt liệu mác M5.0 theo TCVN 6477:2011 (Gạch bê tông) trên cơ sở sử dụng cát tại địa phương và loại xi măng PCB40 Tây Đô. Phân tích, so sánh tính dưỡng hộ mẫu thực tế và mẫu thí nghiệm. Đề tài cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử dụng nguồn vật liệu địa phương trong việc sản xuất gạch không nung, góp phần đẩy mạnh sử dụng gạch không nung và hạn chế gạch nung gây ô nhiễm môi trường. Từ khóa – Gạch xi măng cốt liệu; chỉ tiêu cơ lý; yêu cầu kỹ thuật; cường độ nén; cốt liệu địa phương. STUDY ON MANUFACTURING NON-BAKED CONCRETE BRICKS USING MATERIALS ON THE SITE OF QUANG NAM PROVINCE Summary - The research project of manufacturing non-baked concrete bricks using aggregate on the site of Tra Vinh province and United States. Surveying, sampling material, testing the mechanical properties of sand, aggregate Bien Hoa according to the standard of TCVN 7572: 2006 (Aggregate for Concrete and Mortar Test Method) for evaluation of Material quality according to the standard of TCVN 7570: 2006 (Aggregate for concrete and mortar - Technical requirements). Creating test specimens, determining mechanical properties (compressive strength, water absorption, porosity) of non-baked concrete bricks Grade M5.0 according to the standard of TCVN 6477: 2011 (Concrete Brick) on the basis of using sand and grit in the local area. and type of cement of PCB40 Tay Do. Analyzing, Comparison of actual sample and experimental samples. The topic provides a scientific basis for the use of local materials in the production of unbaked brick, contributing to the thrive of using non-baked bricks,in the result limiting the production of baked bricks which causes environmental pollution. Keyword Aggregate cement brick; Mechanical indicator; Technicalrequirements; Compressive strength; Reinforced soil Phoenix. MỤC LỤC MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài .............................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 1 3. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................... 1 4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 2 5. Bố cục luận văn ................................................................................................. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ......................... 3 1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀGẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ................... 3 1.1.1. Gạch xi măng cốt liệu ( còn gọi là gạch block) ........................................... 3 1.1.2. Gạch bê tông nhẹ ......................................................................................... 3 1.2. LỢI THẾ CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SO VỚI GẠCH ĐẤT NUNG . 5 1.2.1.Về nguyên liệu cấu tạo hai viên gach bê tông không nung và gạch đất nung khác hoàn toàn nhau ....................................................................................................... 5 1.2.2. Về hình dáng gạch bê tông không nung và gạch đất nung .......................... 5 1.2.3. Về cường độ chịu lực của gạch bê tông không nung và đất nung ............... 5 1.3. TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG TRONG XÂY DỰNG TẠI ĐỊA BÀN TỈNH VÀ CÁC VÙNG PHỤ CẬN ......................................... 6 1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ........................................................................................ 8 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM ................................. 9 2.1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIÊU SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ GẠCH KHÔNG NUNG ............................................................................................................. 9 2.2. YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CỦA GẠCH KHÔNG NUNG ........................................................................................................... 16 2.2.1. Qui trình lấy mẫu và xác định độ thấm nước ........................................ 16 2.2.2. Dụng cụ và thiết bị thử ........................................................................ 18 2.2.3. Chuẩn bị mẫu thử ................................................................................ 18 2.2.4. Tiến hành thử ...................................................................................... 18 2.2.5. Đánh giá kết quả ................................................................................. 18 2.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ...................................................................................... 19 CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH KHÔNG NUNG VÀ SO SÁNH DƯỠNG HỘ MẪU THỰC TẾ VỚI MẪU PHÒNG THÍ NGHIỆM ..................................................................................... 20 3.1. THÍ NGHIỆM CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH KHÔNG NUNG ........................................................................................................................... 20 3.1.1. Chuẩn bị vật liệu ................................................................................. 20 3.1.2. Thí nghiệm cát ........................................................................................... 26 3.1.3. Thí nghiệm đá mạt (còn gọi là cát nghiền) ................................................ 32 3.2. THIẾT KẾ CẤP PHỐI ........................................................................................... 37 3.3. THÍ NGHIỆM SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA GẠCH XI MĂNG CỐT LIỆU ............................................................................................................................. 39 3.3.1. Quá trình đúc mẫu gạch ................................................................................. 39 3.3.2. Xác định cường độ nén của gạch xi măng cốt liệu theo TCVN 6477:2011 [8] .. 41 3.3.3. Xác định độ rỗng gạch xi măng cốt liệu theo TCVN 6477:2011 [8] ........ 44 3.3.4. Xác định độ hút nước của gạch xi măng cốt liệu theo TCVN 6355 - 4: 2009 [15] .................................................................................................................... 47 3.4. SO SÁNH MẪU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM VỚI MẪU TẠI 2 NHÀ MÁY ĐỊA PHƯƠNG ............................................................................................................. 50 3.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ...................................................................................... 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 52 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (bản sao) PHỤ LỤC DANH MỤC BẢNG Số hiệu Bảng 2.1. Bảng 2.2. Bảng 2.3. Bảng 2.4. bê tông Bảng 2.5. Bảng 2.6: Bảng 2.7: Bảng 2.8: Bảng 3.1. Bảng 3.2. Bảng 3.3. Bảng 3.4. Bảng 3.5. Bảng 3.6. Bảng 3.7. Bảng 3.8. Bảng 3.9. Bảng 3.10. Bảng 3.11. Bảng 3.12. Bảng 3.13. Bảng 3.14. Bảng 3.15. Bảng 3.16. Bảng 3.17. Bảng 3.18. Bảng 3.19. Tên bảng Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng Portland hỗn hợp Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng portland Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat, ion clorua và cặn không tan trong nước trộn bê tông và vữa Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat, ion clorua và cặn không tan trong nước dùng để rửa cốt liệu và bảo dưỡng 13 Các yêu cầu về thời gian đông kết của xi măng và cường độ chịu nén của vữa Thành phần hạt của Đá Mạt Hàm lượng các tạp chất trong đá mạt Hàm lượng ion Cl- trong Đá mạt Kết quả thí nghiệm độ mịn của xi măng Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng 3 ngày tuổi Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng 28 ngày tuổi Kết quả thí nghiệm thời gian đông kết của xi măng Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng của xi măng Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng, độ hút nước của cát Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của cát Kết quả thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của cát Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của cát Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng, độ hút nước của đá mạt Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của đá mạt Kết quả thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của đá mạt Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của đá mạt Các thông số đầu vào để thiết kế thành phần cấp phối Thành phần vật liệu cho 1m3 vữa theo thực tế Trang 9 10 12 Bảng thành phần cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa tính theo khối lượng Kết quả thí nghiệm cường độ nén R3 của gạch theo các cấp phối Kết quả thí nghiệm cường độ nén R7 của gạch theo các cấp phối Kết quả thí nghiệm cường độ nén R14 của gạch theo các cấp phối 38 13 13 14 15 15 21 23 24 25 26 28 29 30 31 33 34 35 36 37 37 42 42 43 Bảng 3.20. Bảng 3.21. Bảng 3.23. Bảng 3.24. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 của gạch theo các cấp phối Kết quả thí nghiệm độ rỗng gạch xi măng cốt liệu theo các cấp phối Kết quả thí nghiệm độ hút nước của gạch theo các cấp phối Kết quả so sánh dưỡng hộ mẫu TN với mẫu gạch 2 nhà máy 43 46 49 50 DANH MỤC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang Hình 1.1. Gạch xi măng cốt liệu (gạch Block) 3 Hình 1.2. Gạch bê tông bọt khí 4 Hình 1.3. Gạch Bê tông khí chưng áp 5 Hình 1.4. Công ty TNHH Sản Xuất – Xây Dựng – Thương Mại Nhật 6 Anh Hình 1.5. Công ty TNHH SXTM Bình Nguyên: 6 Hình 1.6. Một số công trình sử dụng gạch bê tông không nung 7 Hình 2.1. Cấp phối hạt tốt cho cốt liệu nhỏ trong bê tông 14 Hình 2.2: Sơ đồ thiết bị thử độ thấm nước 17 Hình 3.1. Xi măng Tây Đô đa dụng 20 Hình 3.2. Thí nghiệm độ mịn của xi măng theo phương pháp sàng 21 Hình 3.3. Cân khối lượng xi măng, cát tiêu chuẩn và nước để đúc mẻ 22 vữa Hình 3.4. Trộn vữa và máy dằn 22 Hình 3.5. Mẫu thử độ bền nén của xi măng 22 Hình 3.6. Thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng 23 Hình 3.7. Trộn hồ xi măng để xác định thời gian đông kế 24 Hình 3.8. Dụng cụ Vicat để xác định lượng nuớc tiêu chuẩn 24 Hình 3.9. Thí nghiệm khối lượng riêng của xi măng 25 Hình 3.10. Cân khối lượng m2 27 Hình 3.11. Cân khối lượng m3 27 Hình 3.12. Thí nghiệm KLTT xốp của cát 28 Hình 3.13. Cân ống đong có cát kết quả thí nghiệm 28 Hình 3.14. Thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của cát 29 Hình 3.15. Thí nghiệm kiểm tra thành phần hạt của cát 30 Hình 3.16. Biểu đồ thành phần hạt của cát 31 Hình 3.17. Cân khối lượng m2 33 Hình 3.18. Cân khối lượng m3 33 Hình 3.19. Cân ống đong có chứa đầy đá mạt 34 Hình 3.20. Thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của đá mạt 35 Hình 3.21. Thí nghiệm kiểm tra thành phần hạt của đá mạt 36 Hình 3.22. Biểu đồ thành phần hạt của đá mạt 37 Hình 3.23. Đúc các mẫu gạch theo 04 thành phần cấp phối tại nhà máy 38 Hình 3.24. Chuẩn bị cát và cân xi măng theo cấp phối 39 Hình 3.25. Chuẩn bị đá và cân cát theo cấp phối 39 Hình 3.26. Đổ nguyên liệu vào máy trộn 40 Hình 3.27. Đổ nguyên liệu vào máy nén và lấy mẫu gạch 40 Hình 3.28. Mẫu gạch xi măng cốt liệu theo các cấp phối thí nghiệm cường độ nén R3 41 Hình 3.29. Biểu đồ phát triển cường độ của các cấp phối gạch theo thời 43 gian Hình 3.30: Đổ cát vào các phần rộng của mẫu gạch theo các cấp phối 44 Hình 3.31: Cân lượng cát ở toàn bộ các phần rỗng của mẫu gạch theo 45 các cấp phối Hình 3.32. Biểu đồ quan hệ giữa độ rỗng của gạch theo các cấp phối 46 Hình 3.33. Cân mẫu gạch xi măng cốt liệu sau khi sấy khô 47 Hình 3.34. Ngâm mẫu gạch xi măng cốt liệu trong bể nước trong 24 giờ 48 Hình 3.35. Cân mẫu gạch xi măng cốt liệu đã bão hòa nước 48 Hình 3.36. Biểu đồ quan hệ giữa độ hút nước gạch theo các cấp phối 49 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài - Theo ước tính, mỗi năm nước ta tiêu thụ khoảng 20 tỉ viên gạch. Với đà phát triển này, đến năm 2020, lượng gạch cần cho xây dựng là hơn 40 tỉ viên/1 năm. Để đạt được số lượng gạch trên, nếu dùng đất nung thì sẽ mất rất nhiều đất canh tác, sẽ ảnh hưởng nghiêm trong đến an ninh lương thực và phải sử dụng một lượng than hóa thạch khổng lồ, kèm theo đó là một lượng củi đốt rất lớn dẫn đến chặt phá rừng, mất cân bằng sinh thái, hậu họa của thiên tai, và nghiêm trọng hơn nữa nó còn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng đến môi trường vật nuôi, sức khỏe con người, và hậu quả để lại còn lâu dài. Ở Việt Nam trong những năm gần đây, số lượng các nghiên cứu và tình hình sử dụng gạch không nung trong các công trình xây dựng phát triển mạnh mẽ. - Thực trạng này cho thấy vấn đề tăng cường khoa học công nghệ nhằm phát triển gạch không nung ở tỉnh Trà Vinh là rất cấp thiết hướng tới thực hiện thắng lợi chủ trương tăng cường sử dụng vật liệu xây dựng không nung và lộ trình giảm dần việc sản xuất, sử dụng gạch đất sét nung trên địa bàn của UBND Tỉnh Trà Vinh. Cụ thể hơn ở đây là tính chất vật liệu để chế tạo gạch bê tông không nung phải được nghiên cứu và phải tận dụng được các nguồn tài nguyên sẵn có ở địa phương đáp ứng nhu cầu gạch không nung hiện nay. Đây là tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu sản xuất gạch bê tông không nung sử dụng nguồn vật liệu trên địa bàn tỉnh Trà Vinh và các vùng phụ cận” . 2. Mục tiêu nghiên cứu: - Khảo sát thực địa, lấy mẫu cốt liệu, nghiên cứu, tìm nguồn nguyên liệu phù hợp tại nơi sản xuất. - Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, thiết kế cấp phối phù hợp với nguyên liệu hiện có. - Chế tạo mẫu thử, xác định các đặc tính cơ lý. - Tổng hợp kết quả, so sánh, kiến nghị. 3. Phạm vi nghiên cứu - Tổng quan về vật liệu sử dụng trong công nghệ gạch bê tông không nung. - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu. - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của gạch bê tông không nung. - Thiết kế cấp phối. - Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của gạch bê tông không nung. - Đề xuất, kiến nghị. 2 4. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp các tài liệu liên quan đến đề tài; - Phương pháp thí nghiệm tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng trong phòng; - Phương pháp tính toán lý thuyết và thực nghiệm để thiết kế thành phần cấp phối vữa; - Phương pháp xử lý số liệu và viết báo cáo liên quan đến đề tài. 5. Bố cục luận văn - Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, nội dung luận văn được trình bày gồm có 3 chương: Chương 1 : Tổng quan về gạch bê tông không nung Chương 2 : Cơ sở lý thuyết và thực nghiệm Chương 3 : Nghiên cứu thí nghiệm vật liệu chế tạo gạch không nung và so sánh dưỡng hộ mẫu thực tế với mẫu phòng thí nghiệm 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1. 1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀGẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG: - Gạch bê tông không nung là một loại gạch (được tạo ra từ xi măng, mạt đá và một số phụ gia khác) mà sau định hình thì tự đóng rắn đạt các chỉ số về cơ học như cường độ nén, uốn, độ hút nước … mà không cần qua nhiệt độ, không phải sử dụng nhiệt để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền của viên gạch. 1.1.1. Gạch xi măng cốt liệu ( còn gọi là gạch block) - Gạch xi măng cốt liệu được tạo thành từ xi măng và một hoặc nhiều trong các cốt liệu sau đây: đá mạt, cát vàng, xỉ nhiệt điện, phế thải công nghiệp… Loại gạch này được sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch không nung (khoảng 75% tổng lượng gạch không nung). Gạch có khả năng chịu lực tốt nhất trong các loại gạch bê tông không nung (trên 80kg/cm2) tỉ trọng cũng lớn nhất (trên 1900kg/m3) đối với gạch đặc nhưng vẫn nhỏ hơn so với gạch đất nung. Hình 1.1. Gạch xi măng cốt liệu (gạch Block) 1.1.2. Gạch bê tông nhẹ - Gạch bê tông nhẹ có hai loại cơ bản là gạch bê tông bọt và gạch bê tông nhẹ khí chưng áp 4 Gạch bê tông bọt khí: - Gạch bê tông bọt khí được sản xuất bằng công nghệ tạo bọt trong kết cấu nên tỷ trọng viên gạch giảm đi nhiều và nó trở thành đặc điểm ưu việt nhất của loại gạch này thành phần cơ bản: Xi măng, cát mịn, phụ gia tạo bọt… Hình 1.2. Gạch bê tông bọt khí Đặc tính: Là sản phẩm có tỉ trọng D từ 600-900 kg/m3 (D600-D900) (Bằng ½ so với gạch thừơng) – Nhẹ hơn nước vì vậy có thể nổi trên nước. Kích thước tiêu chuẩn: 100x200x400 mm (có thể thay đổi tùy theo yêu cầu của khách hàng) = 8 viên gạch đất nung kích thứơc 50x100x200 mm Trọng lượng 6,4 kg/viên D800 Gạch bê tông khí chưng áp: - Gạch bê tông khí chưng áp là loại VLXD được tạo thành từ các loại nguyên liệu như xi măng, vôi, cát vàng, nước và phụ gia tạo khí. Hỗn hợp được nghiền mịn và phối trộn chính xác bằng thiết bị định lượng và được tạo hình trong khuôn thép.Trong quá trình đông kết xảy ra phản ứng hóa học tạo bọt khí giúp sản phẩm trương nở, sản phẩm được cắt chính xác nhờ thiết bị cắt tự động và được trưng hấp trong các Autoclave dưới áp suất và nhiệt độ cao. Sau quá trình trưng hấp cho ra đời loại Gạch bê tông siêu nhẹ, cách âm cách nhiệt rất tốt phù hợp cho mọi công trình xây dựng, đặc biệt là nhưng toà nhà cao tầng. Gạch bê tông khí chưng áp là một trong những thành tựu chính của 80 năm qua trong lĩnh vực xây dựng. Đó là Vật Liệu mang tính cách mạng vì nó là sự kết hợp duy nhất của nhiều đặc tính tốt như độ bền, trọng lượng thấp, khả năng cách nhiệt, hấp thụ âm thanh, khả năng chịu nhiệt tốt và kỹ thuật xây dựng đơn giản. Gạch bê tông khí chưng áp là kỹ thuật mang tính hiện đại và hiệu quả hơn về mọi mặt so với phương pháp xây dựng thông thường hiện nay. 5 Hình 1.3. Gạch Bê tông khí chưng áp 1.2. LỢI THẾ CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SO VỚI GẠCH ĐẤT NUNG 1.2.1.Về nguyên liệu cấu tạo hai viên gach bê tông không nung và gạch đất nung khác hoàn toàn nhau - Gạch đất nung thì sử dụng đất sét khai thác từ tự nhiên nguồn gốc phần lớn từ đất nông nghiệp được đóng khuôn và nung ở nhiệt độ cao. - Gạch bê tông không nung sử dụng nguyên liệu khá đa dạng: + Đối với gạch xi măng cốt liệu sử dụng nguyên liệu chủ yếu gồm đá mạt (đá mi), cát, xi măng và có thể trộn thêm một số phể phẩm công nghiệp như xỉ than, tro xỉ nhiệt điện. Nguyên liệu được trộn đều và đưa vào máy ép gạch không nung để ép thành hình. 1.2.2. Về hình dáng gạch bê tông không nung và gạch đất nung: - Gạch đất nung để xây dựng tường có ít kiểu dáng: gạch đặc, gạch 2 lỗ và gạch 4 lỗ hay 6 lỗ. Nhờ đặc thù công nghệ sản xuất chủ yếu là ép dập thành hình theo khuôn chế tạo sẵn, nên gạch bê tông không nung được sản xuất với nhiều kiểu dáng, quy cách khách nhau phù hợp với mọi công trình xây dưng như : gạch đặc tiêu chuẩn, gạch 2 lỗ lớn, gạch nhiều lỗ, gạch lát vỉa hè bát giác, lục giác,.. Gạch bê tông không nung có nhiều loại, có loại có kích thước lớn hơn rất nhiều so với gạch nung (5 đến 11 lần) cho phép giảm chi phí trát vữa và đẩy nhanh tiến độ xây dựng. 1.2.3. Về cường độ chịu lực của gạch bê tông không nung và đất nung: - Gạch bê tông không nung thường có cường độ chịu lực cao, từ 70 – 600kg/cm2. - Gạch đất sét nung có cường độ chịu lực khoảng từ 50 – 100kg/cm2. Đối với những vị trí yêu cầu cường độ chịu lực rất cao (300-400kg/cm2) gạch bê tông không nung có thể đáp ứng được còn gạch đất nung thì không. Do ưu điểm chịu lực cao trên từng viên gạch nên giảm tải lượng cốt pha phải sử dụng Ngoài ra gạch bê tông không nung giảm đáng kể lượng vữa trát dính, cũng như thi 6 công đường điện dễ dàng hơn, giảm tỉ lệ nứt gãy khi thay đổi nhiệt độ cũng như cách âm cách nhiệt tốt hơn nhiều so với gạch đất nung 1.3. TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG TRONG XÂY DỰNG TẠI ĐỊA BÀN TỈNH VÀ CÁC VÙNG PHỤ CẬN Một số hình ảnh cở sở sản xuất gạch bê tông không nung tại tỉnh Trà Vinh Hình 1.4. Công ty TNHH Sản Xuất – Xây Dựng – Thương Mại Nhật Anh Hình 1.5. Công ty TNHH SXTM Bình Nguyên: - Trong đó công ty Nhật Anh đã đầu tư dây chuyền sản xuất gạch bê tông không nung gồm gạch blóck bê tông xây tường với công suất 5.000 viên/ngày và dây chuyền sản xuất gạch Terazzo sân đường với công suất 2.000 viên/ngày. Hai sản phẩm này được phòng thí nghiệm vật liệu xây dựng LAS-XD 500 thuộc Công ty cổ phần tư vấn – kiểm định xây dựng Toàn Phúc (thành phố Trà Vinh) kiểm định đạt yêu cầu theo 7 tiêu chuẩn Việt Nam. - Đây là loại gạch được sản xuất từ xi măng, cát và chất độn như sỏi, đá dăm…, đây chính là bê tông với tỷ lệ nước thấp và cốt liệu nhỏ được lèn chặt trong khuôn thép thành các sản phẩm có hình dạng theo khuôn mẫu, sau đó dưỡng hộ cho tới khi cứng đạt mức tương ứng với cấp phối. Hình 1.6. Một số công trình sử dụng gạch bê tông không nung - Đối với gạch block có cỡ 10x19x39 cm, 10x10x20cm, 20x20x39 cm, 8 20x20x20 cm; nếu so gạch block và gạch đất sét nung trong xây tường thì gạch block rẻ hơn khoảng 13.000 đồng/m2, giảm lượng xi măng trong xây và tô tường. Và sử dụng gạch không nung cách âm, cách nhiệt tốt hơn, thi công nhanh, giảm hàm lượng xi măng, không ô nhiễm môi trường, không mất nguồn đất thiên nhiên. 1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 Gạch bê tông không nung trong xây dựng đã được áp dụng rộng rãi, đặc biệt là gạch xi măng cốt liệu (chiếm 75% gạch không nung) đã được áp dụng ở nhiều công trình. Tuy nhiên hiện nay, hầu hết các dây chuyền sản xuất gạch không nung tại Việt Nam nói chung và tỉnh Trà Vinh nói riêng, thị sử dụng nguồn vật liệu ở các tỉnh khác nhiều. Chính vì vậy, đề tài được nghiên cứu để có thể tận dụng lại nguồn cát trên sông Cổ Chiên để sản xuất gạch nhằm tìm ra 1 nguồn nguyên liệu tại địa phương. Quá trình đúc mẫu được triển khai và áp dụng ở nhà máy gạch không nung của Công ty TNHH TMXS Bình Nguyên. Hiện nay, nhà máy gạch không nung này chỉ sản xuất gạch xi măng cốt liệu với 02 loại là gạch đặc và gạch ống. Do đó, giới hạn đề tài nghiên cứu là quy trình, tính chất vật liệu sử dụng để chế tạo gạch xi măng cốt liệu (còn gọi là gạch block). 9 2. 3. CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM 2.1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIÊU SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ GẠCH KHÔNG NUNG 2.1.1 Xi măng - Xi măng là chất kết dính thủy lực - một loại vật liệu mà khi trộn với nước sẽ có khả năng tự rắn chắc, dù ở trong môi trường không khí hoặc môi trường nước. Vữa hồ xi măng đã đóng rắn có khả năng chịu nước và có cường độ cao. Đối với các loại bê tông không có yêu cầu đặc biệt, loại xi măng thông dụng nhất tại Việt Nam là xi măng Portland hỗn hợp và xi măng Portland, loại PCB và PC, tuân thủ theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6260:2009) và (TCVN 2682:2009). Đối với các ứng dụng vữa, hồ và bê tông dân dụng cho các công trình nhỏ, sản phẩm xi măng mác thấp hơn (PCB30) cũng được sử dụng. - Một vài loại vật liệu được sử dụng để trộn trong xi măng như là: đá vôi, puzzolan hay xỉ lò cao, việc lựa chọn vật liệu trộn phụ thuộc vào nguồn vật liệu sẵn có ở mỗi vùng. Bảng 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng Portland hỗn hợp Các chỉ tiêu 1. Cường độ nén, MPa, không nhỏ hơn: - 3 ngày ± 45 min - 28 ngày ± 8 h 2. Thời gian đông kết, min - Bắt đầu, không nhỏ hơn - Kết thúc, không lớn hơn 3. Độ mịn, xác định theo: - Phần còn lại trên sàn kích thước lỗ 0,09 mm, %, không lớn hơn - Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp Blaine, cm2/g, không nhỏ hơn 4. Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp Le Chatelier, mm, không lớn hơn 5. Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3), % không lớn hơn 6. Độ nở autoclave1), % , không lớn hơn CHÚ THÍCH: 1) Áp dụng khi có yêu cầu của khách hàng PCB 30 Mức PCB 40 PCB 50 14 30 18 40 22 50 45 420 10 2800 10 3,5 0,8 10 + Đối với xi măng Pooc Lăng : TCVN 2682 : 2009 Bảng 2.2. Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng portland Tên chỉ tiêu Mức PC30 PC40 PC50 - 3 ngày ± 45 min 16 21 25 - 28 ngày ± 8 h 30 40 50 1. Cường độ nén, MPa, không nhỏ hơn: 2. Thời gian đông kết, min - Bắt đầu, không nhỏ hơn 45 - Kết thúc, không lớn hơn 375 3. Độ nghiền mịn, xác định theo: - Phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09 mm, %, không lớn hơn 10 - Bề mặt riêng, phương pháp Blaine, cm2/g, không nhỏ hơn 2 800 4. Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp Le Chatelier, mm, không lớn hơn 10 5. Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3), %, không lớn hơn 3,5 6. Hàm lượng magie oxit (MgO), %, không lớn hơn 5,0 7. Hàm lượng mất khi nung (MKN), %, không lớn hơn 3,0 8. Hàm lượng cặn không tan (CKT), %, không lớn hơn 1,5 9. Hàm lượng kiềm quy đổi1) (Na2Oqđ)2), %, không lớn hơn 0,6 CHÚ THÍCH: Quy định đối với xi măng poóc lăng khi sử dụng với cốt liệu có khả năng xảy ra phản ứng kiềm-silic. 2) Hàm lượng kiềm quy đổi (Na2Oqđ) tính theo công thức: %Na2Oqđ = %Na2O + 0,658 %K2O. 1) 2.1.2. Nước - Nước dùng để trộn vữa và bê tông phải tuân theo tiêu chuẩn kỹ thuật quy định trong TCVN 4506:2012. Nước đáp ứng được yêu cầu của những tiêu chuẩn này có thể